专利名称：自动调容式电容器装置的制作方法
技术领域：
本实用 新型属于电力装置的技术领域，具体涉及在电力系统中广泛使用的无功 补偿电容器。
背景技术：
由于电力系统中的无功功率占用了供配电设备的容量，增大了线路的损耗，造 成电网电压下降，功率因数降低，严重影响电能质量和电网的经济运行，从电力用户的 角度来看，无功功率不能就地平衡，直观表现为功率因数偏低，产生的无功冲击引起电 网压降。电压波动与闪变；产生的高次谐波使电网电压畸变，从而引起保护装置误动、 电容器过负荷过电压，电器设备损耗增大、发热、绝缘易老化等一系列不良影响。随着 国民经济的发展，各产业电力负荷都大幅度增加，新增负荷中，无功负荷增大了供电系 统损耗，而我国目前配电网的变电站中多数采用固定集合式电容器组无功补偿方式，由 于缺少无功调节手段，在供电峰谷其间功率因数波动较大，时常出现过补和欠补问题。
发明内容本实用新型提供了一种自动调容式电容器装置，可以根据对电网电压和功率因 数的综合判定，实现自动补偿电力线路的无功。一种自动调容式电容器装置，包括集合式并联电容器和用于自动调容控制的 二次回路，其中，所述的二次回路包括无励磁调节开关、电动控制器和自动控制器，所述的无励 磁调节开关与所述的电动控制器相连接，所述的电动控制器连接所述的自动控制器；所述的集合式并联电容器包括三相相同的电容器单元，每相电容器单元由并联 电容器组、电抗器和放电线圈构成，所述的并联电容器组进线端与电抗器串联连接，所 述的并联电容器组与放电线圈并联连接，所述的并联电容器组中有两个并联的电容器， 每个电容器的出线分别与无励磁调节开关的不同接点串联连接构成中性点。所述的集合式并联电容器通过无励磁调节开关接入到所述的二次回路中。所述的无励磁调节开关由档位开关和控制档位通断的电机组成。所述的电动控制器由档位输入模块、档位输出模块和执行模块组成。所述的自动控制器由模拟量转换模块、档位输入模块、逻辑判断模块和执行模 块组成。所述的二次回路由无励磁调节开关、电动控制器、自动控制器、档位开关输出 电缆、电机控制电缆、进线电压电缆和进线电流电缆组成。所述的二次回路中，所述的无励磁调节开关的档位开关通过档位开关输出电缆 与电动控制器的档位输入模块相连，所述的电动控制器的档位输出模块通过档位开关输 出电缆与自动控制器的档位输入模块相连，所述的进线电压通过所述的进线电压电缆与 自动控制器的模拟量转换模块相连，所述的进线电流通过所述的进线电流电缆与自动控制器的模拟量转换模块相连，所述的自动控制器的执行模块通过电机控制电缆与电动控 制器的执行模块的一端相连，电动控制器的执行模块的另一端通过电机控制电缆与无励 磁调节开关的电机相连。本实用新型中，集合式电容器组中每相电容器单元均采用无励磁调节开关不同 的接点分别与并联电容器组中的相应电容器出线端连接构成电容器组的中性点，将每相 电容器单元分为两组经无励磁调节开关接点的通断组成三种不同容量的组合。并通过电 动控制器控制无励磁调节开关实现三档位切换。采用电动控制器控制无励磁调节开关， 用电动控制器电动调档调容；同时，使用无功自动控制器检测电网电压、电流、计算有 功功率、无功功率及功率因数，通过对电网电压和功率因数的综合判定，采用自动控制 器控制电动控制器进行调容。调容时，先跳进线开关、切断电源、自动调整集合式电容 器内部无励磁调节开关到满足功率因数要求的档位，再合进线开关，恢复送电。本实用新型的自动调容式电容器装置，克服了现有集合式电容器内部不能自动 调容的缺陷，根据对电网电压和功率因数的综合判定，自动补偿电力线路无功，实现了 提高功率因数，减少线损，保证供电质量，解决无功过补偿和欠补偿问题。
图1为本实用新型自动调容式电容器装置的结构示意图；其中，电抗器L;电容器C1\C2;熔断器FU1\FU2;无励磁调节开关K;放电 线圈TV;电动控制器DK;自动控制器ZK。图2为本实用新型自动调容式电容器装置中二次回路的控制连接示意图；其中，无励磁调节开关K;档位开关ΚΙ、K2、K3 ；电机Dl、D2 ；档位输 入模块KI2;档位输出模块KO;执行模块ZX2;模拟量转换模块A/D;档位输入模块 KIl ；逻辑判断模块LOG;执行模块ZXl;进线AC相线电压YMa、YMc ；进线B相电 流 TAb。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本实用新型，但本实用新型并不仅限于此。如图1所示，一种自动调容式电容器装置，包括电抗器L、电容器Cl (内含熔 断器FU1)、电容器C2(内含熔断器FU2)、无励磁调节开关K、放电线圈TV、电动控制 器DK和自动控制器ZK。其中，电容器Cl和无励磁调节开关K的一个接点串联构成一个电容器支路，电 容器C2和无励磁调节开关K的另一个接点串联构成另一个电容器支路，两条支路并联构 成并联电容器组，并联电容器组与电抗器L串联连接，并联电容器组与放电线圈TV并联 连接。一相并联电容器组、一相电抗器L和一个放电线圈TV构成单相电容器单元，三 相相同的电容器单元构成集合式并联电容器。集合式并联电容器通过无励磁调节开关K 接入到二次回路中。如图2所示，二次回路由无励磁调节开关K、电动控制器DK、自动控制器ZK、 档位开关输出电缆、电机控制电缆、进线AC相线电压电缆YMa、YMc和进线B相电流 电缆TAb组成。其中，无励磁调节开关K由档位开关ΚΙ、K2、K3和电机Dl、D2组成；电动控制器DK由档位输入模块KI2、档位输出模块KO和执行模块ZX2组成；自 动控制器ZK由模拟量转换模块A/D、档位输入模块KI1、逻辑判断模块LOG，执行模块 ZXl组成；进线AC相线电压YMa、YMc和进线B相电流TAb构成电参量。无励磁调 节开关的档位开关ΚΙ、K2、K3通过档位开关输出电缆与电动控制器DK的档位输入模 块KI2相连，DK的档位输出模块KO通过档位开关输出电缆与自动控制器ZK的档位输 入模块KIl相连，进线AC相线电压通过进线AC相线电压电缆YMa、YMc与自动控制 器ZK的模拟量A/D转换模块相连，进线B相电流通过进线电流TAb电缆与自动控制器 ZK的模拟量A/D转换模块相连，自动控制器ZK的执行模块ZXl通过电机控制电缆与电 动控制器DK的执行模块ZX2的一端相连，电动控制器DK的执行模块ZX2的另一端通 过电机控制电缆与无励磁调节开关的K的电机Dl、D2相连。由于二次回路中无励磁调节开关K与电动控制器DK相连接，实现电动控制器 DK对档位的监测和调节；同时，电动控制器DK与自动控制器ZK相连，自动控制器采 集进线的AC相线电压、B相电流和由电动控制器转入的无励磁调节开关的档位信号，通 过模拟量A/D转换模块进行A/D转换、逻辑判断模块LOG进行逻辑判断，启动执行模 块ZX1，通过电动控制器DK的执行模块ZX2，自动控制无励磁调节开关K电机Dl、D2 的正转或反转，实现电容调档功能，从而实现调档的目的。上述集合式电容器组中每相电容器单元均采用无励磁调 节开关接点分别与并联 电容器组中的每个电容器串联连接，将每相电容器单元分为两组三个档位；并通过电动 控制器控制无励磁调节开关，实现调档调容；同时，使用无功自动控制器检测电网电 压、电流，计算有功功率、无功功率及功率因数。调容时，通过对电网电压和功率因数 的综合判定，跳进线开关、切断电源、自动调整集合式电容器内部无励磁调节开关到满 足功率因数要求的档位，再合进线开关，恢复送电。上述自动调容式电容器装置，克服了现有集合式电容器内部不能自动调容的缺 陷，根据对电网电压和功率因数的综合判定，自动补偿电力线路无功，实现了提高功率 因数，减少线损，保护供电质量，解决无功过补偿和欠补偿问题。
权利要求1.一种自动调容式电容器装置，其特征在于，包括集合式并联电容器和用于自动 调容控制的二次回路，其中，所述的二次回路包括无励磁调节开关、电动控制器和自动控制器，所述的无励磁调 节开关与所述的电动控制器相连接，所述的电动控制器连接所述的自动控制器；所述的集合式并联电容器包括三相相同的电容器单元，每相电容器单元由并联电容 器组、电抗器和放电线圈构成，所述的并联电容器组进线端与电抗器串联连接，所述的 并联电容器组与放电线圈并联连接，所述的并联电容器组中有两个并联的电容器，每个 电容器的出线分别与无励磁调节开关的不同接点串联连接构成中性点。
2.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的无励磁调节开关 由档位开关和控制档位通断的电机组成。
3.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的电动控制器由档 位输入模块、档位输出模块和执行模块组成。
4.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的自动控制器由模 拟量转换模块、档位输入模块、逻辑判断模块和执行模块组成。
5.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的二次回路由无励 磁调节开关、电动控制器、自动控制器、档位开关输出电缆、电机控制电缆、进线电压 电缆和进线电流电缆组成。
6.如权利要求5所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的二次回路中，所 述的无励磁调节开关的档位开关通过档位开关输出电缆与电动控制器的档位输入模块相 连，所述的电动控制器的档位输出模块通过档位开关输出电缆与自动控制器的档位输入 模块相连，所述的进线电压通过所述的进线电压电缆与自动控制器的模拟量转换模块相 连，所述的进线电流通过所述的进线电流电缆与自动控制器的模拟量转换模块相连，所 述的自动控制器的执行模块通过电机控制电缆与电动控制器的执行模块的一端相连，电 动控制器的执行模块的另一端通过电机控制电缆与无励磁调节开关的电机相连。
专利摘要本实用新型公开了一种自动调容式电容器装置，包括集合式并联电容器、无励磁调节开关、电动控制器和自动控制器，其中，集合式并联电容器包括三相相同的电容器单元，每相电容器单元由并联电容器组、电抗器和放电线圈构成，并联电容器组进线端与电抗器串联连接，并联电容器组与放电线圈并联连接，并联电容器组中有两个并联的电容器，每个电容器的出线端分别与无励磁调节开关的不同接点串联连接构成中性点。无励磁调节开关的二次回路与电动控制器相连接，电动控制器连接自动控制器。本实用新型装置克服了现有集合式电容器内部不能自动调容的缺陷，根据对电网电压和功率因数的综合判定，自动补偿电力线路无功，解决无功过补偿和欠补偿问题。
文档编号H02J3/18GK201797323SQ20102053862
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者尚荣, 张黎明, 林伟卫, 程晓弘, 董海 申请人:宁波天安(集团)股份有限公司